地理信息系统应用技术

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1、第11章地理信息系统应用技术11.1“3S”集成技术11.2网络GIS11.3组件式GIS11.4嵌入式GIS11.1“3S”集成技术11.1.13S技术的概念国内学术界的“3S”技术遥感（RS,RemoteSensing）地理信息系统（GIS,GeographicalInformationSystem）全球定位系统（GPS,GlobalPositioningSystem）。3S在中国已相当通用，但国际上没有通用。23S概念的歧异20世纪90年代后期，王之卓教授提出，“3s”名称不准确，‘3S’可以是RS十GIS十DPS(数字摄影测量系统)，也可以是指RS十G

2、IS十ES（专家系统）或指RS十GIS十GPS。5S概念提出RS十GIS十GPS十ES十DPS=5S3遥感(RemoteSensing)通过某种传感器装置，在不与研究对象直接接触的情况下，获得其特征信息，并对这些信息进行提取、加工、表达和应用的一门科学技术。11.1.2遥感（RS）简介（略，转下部分）4（1）遥感技术的基础通过观测电磁波，从而判读和分析地表的目标以及现象，其中利用地物的电磁波特性（即“一切物体，由于其种类及环境条件不同，因而具有反射或辐射不同波长电磁波的特性”）是遥感技术的基础，因此可以将遥感理解为一种利用物体反射或辐射电磁波的固有特性，通过观

3、测电磁波，识别物体以及物体存在环境条件的技术。5水、绿色植被和裸旱地的电磁波反射曲线6（2）遥感概念的进一步理解遥感器（传感器）不与研究对象直接接触，遥感的“遥”并非指“遥远”；遥感的目的是为了得到研究对象的特征信息；通过传感器装置得到的数据，在被使用之前，还要经过一个处理过程。7（3）遥感数据处理遥感数据的处理通常是指图像形式的遥感数据的处理，主要包括纠正（包括辐射纠正和几何纠正）、增强、变换、滤波和分类等功能。其目的主要是为了提取各种专题信息，如土地建设情况、植被覆盖率、农作物产量和水深等等。遥感图像处理可以采取光学处理和数字处理两种方式。现在用得较广的是

4、数字处理。下面我们简单介绍数字方式的图像处理。8图像纠正图像纠正是消除图像畸变的过程，包括辐射纠正和几何纠正。辐射畸变通常由于太阳位置，大气的吸收、散射引起；几何畸变的原因主要包括遥感平台的速度、姿态变化，传感器和地形起伏等。常见遥感图像几何畸变情况见后图9遥感图像几何畸变的各种情形10图像增强增强的目的是为了改善图像的视觉效果，并没有增加信息量。其主要包括亮度、对比度变化以及直方图变换等。11武汉市东湖附近TM合成图像（合成方案：R=TM7，G=TM4，B=TM2，经增强处理）12图像滤波频率滤波增强的目的就是用计算机空间滤波程序将各条扫描线的“象元值－象元

5、号”复式波形曲线分解成不同频率、不同波长的简单波形曲线，并根据需要摈弃不需要的频率波形曲线，选择一些适宜的频率波形曲线，重新组成新图像，以突出某些地物，而抑制其他地物。根据所选的频率，图像频率增强处理可分为高通滤波、中通滤波和低通滤波等三种。13高通滤波高通即高频率电磁波通过，而过滤（阻止）中、低频率电磁波。中通滤波低通滤波山脉之间的距离可达数十公里，他们在图像上的形迹具有低的空间频率和很大的波长，要突出山脉的形迹应采用低通频率，保留山脉所含的低频信息，并削弱乃至摈弃不需要的高频和中频信息。14图像变换图像变换主要包括主成分分析，色度变换以及傅立叶变换等，还包

6、括一些针对遥感图像的特定变换，如缨帽变换。15图像分类遥感图像分类主要包括监督分类(SupervisedClassification)和非监督分类(UnsupervisedClassification)。监督分类需要事先确定各个类别及其训练区，并计算训练区象元灰度统计特征，然后将其它象元归并到不同类别；非监督分类则直接根据象元灰度特征之间的相似和相异程度进行合并和区分，形成不同的类别。16（4）遥感技术的特性与优势（略）空间特性时间特性波谱特性信息量巨大受地面条件限制少经济效益好用途广发展迅速1711.1.3GIS与RS的集成（1）集成的目的GIS需要RSGI

7、S需要RS资料来不断更新其数据库的数据；RS需要GIS不同来源和不同精度的RS资料需要GIS来统一管理和应用；在GIS的支持下，可以改善对遥感影像识别与分类的精度并在数学模型中得到应用。18（2）GIS与RS集成的形式分开但是平行的结合；表面无缝的结合；整体的结合。19属性数据用户界面数据库系统图像处理图形数据图形处理用户界面栅格数据分开但是平行的结合（不同的用户界面，不同的工具库和不同的数据库）20属性数据用户界面制图数据库管理系统图像处理图形数据栅格数据无缝的结合（同一用户界面，不同的工具库和不同的数据库）21用户界面图像、图形及数据库处理系统整体结合的属

8、性、矢量和栅格数据整体结合（同一用户界